IA: protéases conçues pour couper des protéines ciblées
Des chercheurs dirigés par David Baker, de l’Université de Washington, ont utilisé l’intelligence artificielle pour concevoir, à partir de zéro, des protéases artificielles capables de reconnaître et de couper des cibles protéiques choisies. Ces travaux, publiés dans Nature en 2026, portent sur deux familles d’enzymes, les protéases à cystéine et les protéases à zinc, des protéines naturelles qui découpent d’autres protéines en fragments plus petits et qui sont utiles en médecine, en industrie et dans divers procédés biologiques. L’équipe a associé plusieurs outils d’IA. Une version de RFdiffusion2, appelée RFD2-MI, a servi à dessiner la forme tridimensionnelle et l’ossature des enzymes. Les séquences d’acides aminés ont ensuite été sélectionnées par ProteinMPNN et EnhancedMPNN pour que l’enzyme et sa cible s’assemblent correctement. Les candidats les plus plausibles ont été testés par simulation et modélisés avec AlphaFold 3 afin de vérifier leur forme finale. Pour mesurer l’efficacité réelle, les chercheurs ont fait produire par des bactéries de longues chaînes protéiques associant l’enzyme candidate, sa cible et un marqueur fluorescent. Une découpe réussie libère ce marqueur, rendant le test vérifiable. Sur 69 protéases à cystéine proposées, 13 ont réussi à couper leur cible. Les 135 protéases à zinc ont affiché un taux de réussite de 36 %. Un raffinement par IA a ensuite multiplié par trente la vitesse de découpe de la meilleure protéase à zinc et a permis d’obtenir une protéase à cystéine coupant exactement au site voulu. Les auteurs estiment que la conception d’enzymes entièrement nouvelles ne se limite plus à de simples démonstrations sur des molécules très réactives. Le travail ouvre aussi des perspectives thérapeutiques. Certaines enzymes conçues ont coupé la protéine TDP-43 complète, qui s’accumule anormalement dans la sclérose latérale amyotrophique et certaines démences, ou des fragments d’amyloïde bêta impliqués dans la maladie d’Alzheimer, ainsi que l’amyloïde A sérique, associée à des lésions organiques graves dans certaines amyloses systémiques. Aucune de ces enzymes n’a encore été testée en essai clinique humain. Les chercheurs estiment néanmoins que concevoir des protéases sélectives pour des zones précises de protéines pourrait transformer la médecine, la biotechnologie et la chimie industrielle.
